Amélioration des propriétés de surfaces par projection dynamique par gaz froid et laser
La combinaison du traitement par laser et de la projection thermique redonne au procédé de métallisation un coup de jeune toujours dans le but d’améliorer les propriétés des surfaces.
Figure 1 : Projection« Plama », en illustration des procédés de projection, d’après Hergé 1949 [3].
Figure 2 : Illustration de procédés laser, d’après « Goldfinger », dans la série des 007, 1964, Courtesy of United Artists.
Figure 3 : a) Dispositif expérimental, b) Schéma du couplage, c) Trajectoire du robot.
Tableau 1 : Paramètres de projection.
Figure 4 : Cartographies du faisceau cold spray pour l’IN718 dans les conditions nominales (N2, 3MPa, 600oC), a) nombre de particules, b) diamètre des particules, c) vitesse des particules.
Figure 5 : Schémas, a) des taches laser et cold spray b) du recouvrement laser en fonction des conditions laser.
Tableau 2 : Conditions laser avant projection sur substrats Al 2017 et Ni-20Cr.
Figure 6 : Vues de dessus MEB de la surface du substrat, a) et c) brut de reception b) et d) traité par laser (1.0 J.cm-2, 150 Hz) : Al 2017 (les 2 photos de gauche) et IN 718 (à droite).
Figure 7 : Vue de dessus d’un depôt d’Al sur Al 2017, en un passage de robot, avec une densité de particules élevée dans les zones (claires) prétraitées par laser : 2,2 J.cm-2-18,5 Hz.
Figure 8 : Fissuration à l’interface pour les deux systèmes (couples) de matériaux.
Figure 9 : Images MEB en coupe de, a) Al/Al 2017 brut de réception , b) Al/Al 2017 prétraité laser (2.2 J.cm-2, 150 Hz), c) Ni-20Cr/IN718 brut, d) Ni-20Cr/IN718 prétraité laser (2.2 J.cm-2,37.5 Hz).
Figure 10 : Images tomographiques d’ Al/Al 2017 prétraité (2.2 J.cm-2, 150 Hz), a) image 3D de la porosité dans un volume de 800 ¥ 260 ¥ 180 µm3, b) radiographie 2D de l’interface.
Figure 11 : Images MET de, a), b) Al/Al 2017 brut, et c) Al/ Al 2017 prétraité laser (2.2 J.cm-2, 150 Hz). a) Image HAADF + profils EDX (ligne blanche) et, b) et c) fonds clairs.
Figure 12 : Images optiques en coupe, d’Al cold spray sur Al 2017, a) brut, et b), c) et d), prétraité laser (2.2 J.cm-2, 150 Hz), après Lasat à différents niveaux de sollicitation à l’interface. En insert: s22 à l’interface.
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